Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    62,67% (47)
Жилищная субсидия
    18,67% (14)
Военная ипотека
    18,67% (14)

Поиск на сайте

§ 54. Измерение времени

Основная единица измерения времени — звездные сутки. Это промежуток времени, за который Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. При определении звездных суток вместо равномерного вращения Земли удобнее рассматривать равномерное вращение небесной сферы.

Звездными сутками называют промежуток времени между двумя одноименными последовательными кульминациями точки Овна (или какой-нибудь звезды) на одном и том же меридиане. За начало звездных суток принимают момент верхней кульминации точки Овна, т. е. момент, когда она проходит через полуденную часть меридиана наблюдателя.

Вследствие равномерного вращения небесной сферы точка Овна равномерно изменяет свой часовой угол на 360°. Поэтому звездное время можно выражать западным часовым углом точки Овна, т. е. S= f y/w.

Часовой угол точки Овна выражают в градусной и во временной мере. Для этой цели служат следующие соотношения: 24ч ч = = 360°; 1м =15° ; 1м =15' ; 1с =0/2 5 и наоборот: 360°=24ч; 1° = (1/15)ч =4M; 1'=(1/15)*=4c; 0',1=0c,4.

Звездные сутки делят на еще более мелкие единицы. Звездный час равен 1/24 части звездных суток, звездная минута — 1/60 части звездного часа и звездная секунда — 1/60 части звездной минуты.

Следовательно, звездным временем называют количество звездных часов, минут и секунд, протекших от начала звездных суток до данного физического момента.

Звездным временем широко пользуются астрономы при наблюдениях в обсерваториях. Но это время неудобно для обыденной жизни человека, которая связана с суточным движением Солнца.

Суточным движением Солнца можно воспользоваться для счета времени в истинных солнечных сутках. Истинными солпечными сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями Солнца на одном и том же меридиане. За начало истинных солнечных суток принимают момент верхней кульминации истинного Солнца. Отсюда можно получить истинный час, минуту и секунду.

Большим недостатком солнечных суток является то, что их продолжительность в течение года непостоянна. Взамен истинных солнечных суток приняты средние солнечные сутки, которые одинаковы по величине и равны среднему за год значению истинных солнечных суток. Слово «солнечные» часто опускают и просто говорят — средние сутки.

Для введения понятия средних суток пользуются вспомогательной фиктивной точкой, равномерно движущейся по экватору и называемой средним экваториальным солнцем. Положение ее на небесной сфере предвычислено методами небесной механики.

Часовой угол среднего солнца изменяется равномерно, а следовательно, средние сутки одинаковы по величине в течение года. Имея представление о среднем солнце, можно дать другое определение средним суткам. Средними сутками называют промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями среднего солнца на одном и том же меридиане. За начало средних суток принимают момент нижней кульминации среднего солнца.

Средние сутки делят на 24 части — получают средний час. Средний час делят на 60, получают среднюю минуту и соответственно среднюю секунду. Таким образом, средним временем называют количество средних часов, минут и секунд, протекших от начала средних суток до данного физического момента. Среднее время измеряется западным часовым углом среднего солнца. Средние сутки длиннее звездных на 3M 55c,9 средних единиц времени. Поэтому звездное время ежесуточно уходит вперед примерно на 4 мин. За один месяц звездное время по сравнению со средним уйдет на 2 ч и т. д. За год звездное время уйдет вперед на одни сутки. Следовательно, начало звездных суток в течение года будет приходиться на разное время средних суток.

В навигационных пособиях и литературе по астрономии часто встречается выражение «гражданское среднее время», или чаще «среднее (гражданское) время». Это объясняется следующим. До 1925 г. за начало средних суток принимали момент верхней кульминации среднего солнца, следовательно, среднее время от- считывалось от среднего полдня. Этим временем пользовались астрономы при наблюдениях, чтобы не делить ночь на две даты. В гражданской жизни пользовались тем же средним временем, но за начало средних суток принимали среднюю полночь. Такие средние сутки называли гражданскими средними сутками. Среднее время, отсчитываемое от полночи, называли гражданским средним временем.

В 1925 г. по Международному соглашению астрономы приняли для своих работ гражданское среднее время. Следовательно, понятие среднего времени, отсчитываемого от среднего полдня, утратило свое значение. Осталось только гражданское среднее время, которое упрощенно стали называть средним временем.

Если обозначим через Т — среднее (гражданское) время, а через —часовой угол среднего солнца, то Т=т+12Ч.

Особо важное значение имеет связь между звездным временем, часовым углом какого-либо светила и его прямым восхождением. Эта связь называется основной формулой звездного времени и записывается так:


или


Очевидность основной формулы времени вытекает из рис. 86. В момент верхней кульминации t—0°. Тогда S — a. Для нижней кульминации 5 = 12Ч-4+a.

Основная формула времени может служить для вычисления часового угла светила. В самом деле: г = S+360°—а; обозначим 360°— а=т. Тогда


Величину т называют звездным дополнением, она приведена в Морском Астрономическом Ежегоднике. Звездное время S вычисляют по заданному моменту.

Все полученные нами времена отсчитывались от произвольно избранного меридиана наблюдателя. Поэтому они называются местными временами. Итак, местным временем называется время на данном меридиане. Очевидно, в один и тот же физический момент местные времена различных меридианов не будут равны между собой. Это относится и к часовым углам. Часовые углы, отсчитываемые от произвольного меридиана наблюдателя, называют местными часовыми углами, последние не равны между собой.

Выясним соотношения между однородными местными временами и местными часовыми углами светил на разных меридианах.

Небесная сфера на рис. 87 спроектирована на плоскость экватора; QZrpPn Q'—меридиан наблюдателя, проходящий через Гринвич Zrp— зенит Гринвича.

Рассмотрим дополнительно еще две точки: одну — расположенную к востоку в долготе ЛoSt с зенитом Z1 а другую — к западу в долготе Лw с зенитом Z2. Нанесем точку Овна у, среднее солнце О и светило о.

Если исходить из определений времен и часовых углов, то


и


где SГР, TГР и tГР — соответственно звездное время, среднее время и часовой угол светила на меридиане Гринвича; S1 Т1 и t1 — звездное время, среднее время и часовой угол светила на меридиане, расположенном к востоку от Гринвича;

S2, Т2 и t2 — звездное время, среднее время и часовой угол светила на меридиане, расположенном к западу от Гринвича;

Л — долгота.


Рис. 86.


Рис. 87.

Времена и часовые углы, отнесенные к какому-либо меридиану, как сказано выше, называются местными временами и часовыми углами, тогда


Таким образом, однородные местные времена и местные часовые углы в двух каких-либо точках отличаются между собой на разность долгот между ними.

Для сравнения времен и часовых углов в один и тот же физический момент принят начальный (нулевой) меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию. Этот меридиан получил название гринвичского.

Времена и часовые углы, отнесенные к этому меридиану, называют гринвичскими временами и гринвичскими часовыми углами. Гринвичское среднее (гражданское) время называют всемирным (или мировым) временем.

В соотношениях между временами и часовыми углами важно помнить, что к востоку времена и западные часовые углы всегда больше, чем на Гринвиче. Эта особенность — следствие того, что восход, заход и кульминация небесных светил на меридианах, расположенных к востоку, происходят раньше, чем на гринвичском меридиане.

Таким образом, местное среднее время в различных точках земной поверхности будет неодинаково в один и тот же физический момент. Это приводит к большим неудобствам. Для устранения этого весь земной шар разбили по меридианам на 24 пояса. В каждом поясе принято одинаковое так называемое поясное время, равное местному среднему (гражданскому) времени центрального меридиана. Центральными меридианами являются меридианы 0; 15; 30; 45° и т. д. к востоку и западу. Границы поясов проходят в одну и другую сторону от центрального меридиана через 7°,5. Ширина каждого пояса равна 15°, а поэтому в один и тот же физический момент разность времен в двух соседних поясах равна 1 ч. Пояса нумеруются от 0 до 12 в восточную и западную стороны. Пояс, центральный меридиан которого проходит через Гринвич, принято считать нулевым поясом.

В действительности границы поясов проходят не строго по меридианам, в противном случае пришлось бы делить некоторые районы, области и даже города. Для устранения этого границы идут иногда по границам государств, республик, рек и т. д.

Таким образом, поясным временем называют местное, среднее (гражданское) время центрального меридиана пояса, принятое одинаковым для всего пояса. Поясное время обозначают ТП. Поясное время у нас введено в 1919 г. В 1957 г. вследствие изменения административных районов внесены некоторые изменения в ранее существовавшие пояса.

Связь между поясным ТП и всемирным временем (гринвичским) ТГР выражается следующей формулой:


Кроме того (см. формулу 69)

На основании последних двух выражений


После первой мировой войны в разных странах, в том числе и в СССР, стали переводить часовую стрелку на 1 ч или больше вперед или назад. Перевод делался на определенный срок, большей частью на лето и по правительственному распоряжению. Такое время стали называть декретным временем ТД.

В Советском Союзе с 1930 г. по декрету Совнаркома стрелки часов всех поясов были переведены круглогодично на 1 ч вперед. Это было вызвано экономическими соображениями. Таким образом, декретное время на территории СССР отличается от гринвичского времени на номер пояса плюс 1 ч.

Судовая жизнь экипажа и счисление пути судна идут по судовым часам, которые показывают судовое время ТC. Судовым временем называют поясное время того часового пояса, по которому поставлены судовые часы; его записывают с точностью до 1 мин.

При переходе судна из одного пояса в другой стрелки судовых часов переводят на 1 ч вперед (если переход совершается в восточный пояс) или на 1 ч назад (если в западный пояс).

Если в один и тот же физический момент отойти от нулевого пояса и прийти к двенадцатому поясу с восточной и западной сторон, то мы заметим расхождение на одну календарную дату.

Меридиан 180° принято считать линией смены даты (демаркационная линия времени). Если суда пересекают эту линию в восточном направлении (т. е. идут курсами от 0 до 180°), то в первую полночь повторяют одну и ту же дату. Если суда пересекают ее в западном направлении (т. е. идут курсами от 180 до 360°), то в первую полночь опускают одну (последнюю) дату.

Демаркационная линия на преобладающей части своего протяжения совпадает с меридианом 180° и только местами уклоняется от него, огибая острова и мысы.

Для счисления больших промежутков времени служит календарь. Основной трудностью создания солнечного календаря является несоизмеримость тропического года (365, 2422 средних суток) целым количеством средних суток. В настоящее время в СССР и в основном во всех государствах пользуются григорианским календарем. Для уравнивания длины тропического и календарного (365, 25 средних суток) годов в григорианском календаре принято в каждые четыре года считать: три года простыми но 365 средних суток и один год високосным — по 366 средних суток.

Пример 36. 20 марта 1969г. Поясное время ТП = 04Ч 27М 17С, 0; A=81°55',0 Ost (5Ч 27М 40С, 0 Оst ). Определить Тгр и ТМ.

Решение


Пример 37. 4 ноября 1969 г. Судовое время ТС = 15Ч25М (№ 7 Оst). Определить московское время ТМОСК

Решение


Пример 38. 19 июня 1969 г. Местное среднее время ТМ = 02СЧ 32М 12С, Л= 64°02',5 Ost (4Ч 16М 10С,0 Ost ). Определить ТГР ТN, и TС.

Решение


Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю